超导储能装置改善电力系统动态性能的研究

超导储能装置(SMES)能够实现有功功率和无功功率四象限的独立控制,调节速度快,是一种理想的提高电力系统动态性能的手段.文章分析了SMES的工作机理,建立了其交直流侧电量的数学关系,论证了独立控制有功功率和无功功率的原理,用内部和外部两层控制建立了它的控制系统.应用电磁仿真软件EMTDC,对SMES提高电力系统动态性能进行了研究.研究结果表明,SMES在改善发电机阻尼方面具有优良的性能,SMES安装地点对此功能有较大影响.     

超导储能装置提高电力系统暂态稳定性的研究

为研究超导储能 (SMES)装置提高电力系统暂态稳定性的作用 ,从超导储能系统的运行机理出发 ,建立了超导储能的单桥系统和双桥系统数学模型 ,并实现了有功控制和有功无功综合控制的各种控制策略。在单机无穷大和多机系统上的计算机仿真表明 ,超导储能装置能有效地提高电力系统的暂态稳定性。论文研究了控制方式对暂态稳定性的影响 ,对影响其效果的多种因素 ,如安装地点等 ,也进行了比较详细的研究。     

国内首台SMES在我校试运行

在国家“863”计划的支持下，国内首台直接冷却高温超导磁储能系统（SMES）11月1日在我校电气学院电力系统动态模拟实验室成功实现了动模实验试运行．     

舰船电力系统用1 MJ高温超导储能磁体设计研究

介绍了舰船电力系统用的1MJ螺管型高温超导储能磁体的设计优化步骤，给出了用Bi-2223超导带进行1 MJ磁体线圈的设计和优化结果，分析了高温超导体的各向异性对磁体临界电流的影响，讨论了储能容量一定的多螺管磁体系统在漏磁、储能密度和所需超导线材方面的变化。     

基于超导储能的电压暂降补偿

电压暂降是众多电压质量扰动最重要的一种,本文介绍了电压暂降的危害和电压稳定常用设备,讨论了基于超导储能（SMES）的电压暂降补偿设备的结构原理,论述了SMES的三种工作方式和电压暂降补偿装置的工作过程,最后用向量图详细阐述了电压暂降补偿原理和SMES磁体充电原理。     

一种改善电力系统性能的SMES解耦控制策略及其仿真研究

在分析电压源型超导储能装置工作原理及控制策略的基础上,提出了一种在两相同步旋转坐标系下的电流解耦协调控制方法.该方法通过控制有功电流和无功电流实现了有功功率和无功功率的独立控制,对改善基于SMES电力系统实时性和稳定性有明显的效果.理论分析和仿真研究验证了此方法对改善电力系统性能的有效性和可行性,对以后超导储能装置的产品化和市场化具有很好的实用参考价值.     

超导储能在改善电能质量方面的应用

随着现代科学技术的发展,电力用户对电能质量的要求不断提高。超导储能系统不仅可以进行电压跌落补偿,还可以实现负载波动补偿和有源滤波等功能,从而实现了统一电能质量调节。本文阐述了SMES系统的主要组成,并针对不同应用给出了相应的控制算法和实验结果。实验结果表明,超导储能系统可以有效地改善用户电能质量。     

再生能源发电中考虑SOC的复合储能控制策略

为了维持微网中各发电单元输出功率与负荷功率的瞬时平衡,需要储能单元频繁地充放电,对传统大功率锂离子电池的内部温度等产生较大的负面影响,导致电池容量积累性亏损并在短时间内快速下降,缩短其使用寿命。文中提出了适用于微网的超导磁储能与锂离子电池混合储能结构,将SMES与锂离子电池通过各自DC/DC变换器并联到直流母线,并推导了混合储能的简化模型,利用滑动平均滤波法将波动功率高频部分分配给SMES,低频波动部分分配给锂离子电池。根据不同的SOC工作状态(正常,警告,报警等),动态调节滤波时间常数,从而调节功率分配。该HESS在风力发电中的仿真试验验证了所提出的混合储能拓扑及滑动平均滤波法动态分配策略的有效性。     

超导电力测试用高压振荡发生器的设计和仿真

针对超导电力系统中超导电缆和超导储能线圈测试需要模拟短路冲击大电流的试验需求,提出了基于脉冲电容器的高压振荡发生器设计方案并对电路进行了理论分析和电路仿真,着重分析了回路电阻对振荡电流持续时间的影响。仿真结果与理论分析结果相吻合,该结果表明:所设计的高压振荡发生器可以实现25 k A的峰值电流输出,衰减时间可达1 s,能够满足当前超导电力电缆或超导储能线圈冲击大电流试验的需要。     

超导电力科学技术--发展中的新学科和新技术

电力是现代工业化社会的主要能源形式之一 ,是以计算机为基础的现代信息化社会不可缺少的能源。向现代社会提供电能的电力系统已发展成为一个非常庞大的人造系统。但是 ,随着系统的扩大和系统重要性的增加 ,电力系统所面临的困难也越来越大。不在技术上有新的突破 ,电力系统将难以满足现代社会对电力的进一步需求。另一方面 ,随着超导技术的发展 ,特别是８０年代以来在交流超导线材以及高温超导技术上的突破 ,使得超导应用技术取得了长足的进步 ,一个新兴的超导产业正在形成。目前 ,超导在电力系统的应用研究已经取得了可喜的进步 ,若干超导…     

超导电力技术

超导技术在电力领域的应用研究已受到广泛关注。一些示范样机,诸如超导输电电缆、变压器、故障电流限制器、电机和储能装置已经研制成功并投入示范性试验。本文综述了超导技术在电力应用方面的研究进展,并对今后的发展前景进行了简要分析。     

基于虚拟磁链的超导储能装置直接功率控制策略

在超导储能装置中采用虚拟磁链估算法计算瞬时功率,以消除采样干扰.并将直接功率控制技术(DPC)应用到超导储能系统中,得出了新的开关矢量表.将这两种方法结合使用,得到了一种能够改善超导储能装置的响应速度,提高系统的稳定性的控制策略.实验结果表明,该方法具有良好的控制性能,适用于电压型超导储能装置.     

超导储能系统的研究现状及应用前景

 超导磁储能系统将电磁能存储在超导储能线圈中,具有反应速度快、转换效率高、快速进行功率补偿等优点,在提高电能品质、改善供电可靠性及提高大电网的动态稳定性方面具有重要价值。概述了超导储能系统的工作原理、研究现状及优缺点,并展望了其未来应用可能性及发展方向。     

桥路型超导故障限流器的数字仿真研究

桥式超导故障限流器,它由超导磁体、二极管桥路和直流偏压源组成.将其接入电网,当电力系统正常运行时,超导体电阻几乎为零,对电力系统运行无影响;当电网发生短路故障,超导线圈被自动串入线路,从而限制了短路电流,使得轻型断路器可以正常动作.本文通过PSCAD对超导故障限流器的运行特性进行仿真,证明超导故障限流器可以在电力系统中应用.     

基于超导磁储能装置的风电并网功率控制研究

风电系统输出功率的波动性和间歇性作为制约风电系统大规模并网的关键因素,给电网带来的不利影响越来越受到重视。为了提高风电系统并网功率的稳定性,本文对基于超导磁储能装置的风电并网功率控制做了研究。首先在理论上抽象描绘出风电并网系统的结构图,其次阐述超导磁储能装置抑制风电并网系统功率波动和震荡的原理,最后利用仿真软件matlab/simulink对风电并网系统进行了仿真分析,验证了采用超导磁储能装置稳定风电并网功率的正确性。     

基于储能技术的电力系统安全稳定运行策略

在电力系统中加入储能系统结合现代电力电子技术来确保电力系统拥有更好的安全稳定性,对抑制外部电力系统的晃电对炼油装置造成的影响具有巨大的应用价值和重要意义,对此进行了初步探析。     

考虑需求响应资源和储能容量价值的新型电力系统电源规划方法

高比例可再生能源的接入对电力系统容量充裕性带来了新的挑战，系统必须具备充足的置信容量应对可再生能源的出力波动性和随机性.由于储能置信容量与电源规划结果的非线性关系，传统电源规划方法难以准确计算储能置信容量并建立系统置信容量充裕度约束.通过综合考虑火电、可再生能源、储能以及需求侧响应建立了电源规划模型，内嵌全年8 760时段生产运行模拟以确保系统具有充足灵活性，同时改进容量充裕性约束以考虑需求响应资源和储能的容量价值.针对储能置信容量的非线性问题，设计了迭代算法进行求解，并用某区域电力系统验证了模型的有效性.结果表明，高比例可再生能源系统中，影响系统成本的主要因素是灵活性约束，引入少量需求侧响应资源可大幅降低系统成本，为未来高比例可再生资源电力系统规划问题提供了新的思路.     

电化学储能电站建设的安全隐患和对策分析

随着经济的不断发展,人们的生活水平也在不断提升,对电能的需求也在不断增长,通过应用电化学储能电站,能够优化电力系统,更好地满足人们的用电需求。然而,随着电化学储能电站建设的规模和数量不断扩大,其中存在的安全隐患不仅不利于保障电力系统的安全运行,还给电化学储能电站的进一步发展造成了阻碍。如何在建设中做好安全工作已经成为电化学储能电站建设中必须要考虑的问题,该文主要针对电化学储能电站建设中存在的安全隐患及解决措施进行了探析。     

电力系统中超导装置的过电流失超保护

对超导电力装置在不同电流条件下的失超特性进行了实验研究,分析了超导装置的失超电流-时间特性,并通过实验,说明了超导电力系统失超保护设计中考虑超导失超电流-时间特性的必要性以及考虑方法,为超导电力系统的失超保护提供了具体设计思路．     

超导限流器--超导技术产业化的领头产品

一、现实对限流器的迫切需要电力系统发生短路故障时将会产生很大的短路电流（一般情况下，短路电流约为额定电流的20倍），因此电气设备须按短路电流水平来设计，这就使得电气设备的经济性大大降低。短路电流对电气设备的危害很大，这种危害甚至可能是灾难性的，因为短路电流在许多电气设备中会产生高温和很大的Lorentz力；同时，巨大的短路电流所引起的电压和频率不稳定性将对某些用户产生严重的后果。因此短路故障将对系统的安全与稳定运行产生严重的影响。尽管如此，电力系统中的短路电流水平却在不断地增长，这是因为短路电流水平随电…